6.2向心力 教学设计-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

匀速圆周运动的向心力 教学目标 1.物理观念目标 (1)会分析向心力的来源并理解向心力的概念，知道向心力是根据力的作用效果命名的 (2)掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力 2．科学思维目标 （1）将实际的情景抽象为匀速圆周运动的模型进行分析，培养学生模型建构的思维。 （2）在利用实验探究向心力大小影响因素的过程中，促进学生归纳概括、演绎推理思维的发展。 （3）用变速圆周运动的方法研究一般的曲线运动，渗透物理学中“微元”的思想。 3.科学探究目标 通过对实验的观察、思考和探究，理解向心力以及探究向心力大小的影响因素。 4.科学态度与责任目标 通过实验体验向心力的存在，激发学习兴趣，增强求知的欲望；通过探究向心力大小的影响因素培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、实事求是的科学态度。 教学内容 教学重点： 1.理解向心力的概念； 2.掌握向心力的表达式。 教学难点： 1.建立与理解向心力的概念； 2.理解向心力的影响因素。 教学过程 （一）导入新课 复习提问 物体做曲线运动的条件？匀速圆周运动的性质、特点？ 【本环节设计意图】在复习旧知识时引导学生通过新的视角理解知识，可激起学生学习的欲望，加深思维的深刻性。 （二）新课教学 [实验展示] 利用物体在转盘上随转盘转动做圆周运动，思考圆周运动的物体的受力特点（请同学单独回答），能想象受到某种力的作用于物体，判断受力，顺势提出向心力。 1、向心力概念 对物体运动简化在一个平面内，然后分析受到几个力作用，力有什么特点？合力的方向跟速度方向有何关系？ [学生思考回答] 从方向上看，合力的方向时刻在变，且始终指向圆心。 教师板书向心力并给定向心力的定义。 【本环节设计意图】激发学生的求知欲，调动学生的学习兴趣。 以小物体的运动为例，继续分析，提出问题，向心力与速度方向有何关系。若学生不能回答，则引导：小球在运动的过程中受到哪些力的作用？力的方向是否发生变化？ 2、向心力大小探究 向心力的方向时刻在变，那大小呢？向心力的大小会与哪些因素有关？先让我们通过亲身体验来猜想一下。 逐一介绍向心力演示器的构造和使用方法（所需的向心力由挡板来提供） 利用质量不同的小球放入向心力演示仪器转动后观察标尺刻度，再改用质量相同的小球分别改变半径和角速度观标尺刻度大小。 [结论归纳] 向心力的大小可能与物体的质量、角速度、半径有关。 [过渡] 那么猜想是否正确呢？它们之间定量的关系又会怎样？下面通过实验进行检验（控制变量法）。 [演示活动设计] （1）用质量不同的物体让其在向心力演示仪上做匀速圆周运动，改变小球的转速，小球的位置分别做几次。猜测向心力的大小与哪些因素有关。 操作方法： 用质量不同的钢球和铝球，使它们的运动半径和角速度相同，观察并分析向心力与物体质量之间的关系。 用两个质量相同的小球，保持小球转动的半径相同，观察并分析向心力与角速度之间的关系。 用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察并分析向心力与运动半径之间的关系。 [总结归纳] 大家的猜想正确 具体关系 r、ω相同，m1： m2=1:2 F1：F2=1:2 m、r相同，ω1：ω2=1:2 F1：F2=1:4 m、ω相同，r1：r2= 1:2 F1：F2=1：2 当m、r、ω都采用国际单位制时，我们能得到向心力的定量计算公式F=mω2r，将公式ω=v/r代入可以得到向心力的另一表达式F=mv2/r。 （三）随堂练习 展示例题，分别从向心力的概念和向心力的基本计算两个方面选择两道题。 【本环节设计意图】进一步巩固学生所学的知识，加深对知识的理解。 （4） 课堂小结 引导学生对本节课内容从向心力大小、方向、效果等方面进行总结。 （5） 板书设计 （6） 课后作业 复习本节、预习下节 观察日常生活所见的匀速圆周运动并用今天所学的知识去解释。 八、教学评价设计 本节课体现新课程教学要求，把评价的侧重点放在学生的学习活动上，围绕学生主动学习来评价；充分利用现代教育技术，使评价具有客观性和可操作性，便于掌握和应用。 学科网（北京）股份有限公司 $$